带有Ecoflex薄膜的等离子增强光声传感器用于使用超驱脉冲激光二极管生成宽带超声波
Hamin Na1,2, Jaehyeok Park1,2, Ki-Hun Jeong1,2
1Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), Department of Bio and Brain Engineering, Daejeon, Republic of Korea.
Journal of biomedical optics
|December 25, 2023
概括
我们开发了一个使用超驱激光二极管和纳米塑基质的等离子增强光声传感器 (PEAT). 这种紧的设备有效地产生用于生物医学应用的宽带超声波.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 光学和光子学 在光学和光子学.
- 声学 声学 在声学方面
背景情况:
- 超声波传感器对于非侵入性生物医学成像和治疗至关重要.
- 具有纳米塑料结构的光声学生成提供了高效的宽带超声波,但传统的激光器是重的.
- 紧的传感器配置受到高成本,大型纳米秒激光器的阻碍.
研究的目的:
- 报告一个用等离子体增强的光声传感器 (PEAT) 用于宽带超声波生成.
- 引入超驱脉冲激光二极管 (LD) 和Ecoflex薄膜作为关键组件.
- 为了实现使用PEAT的紧和按需的生物医学应用.
主要方法:
- 一个过度驱动的脉冲激光二极管 (LD) 被调节为产生具有高光学峰值功率的纳米秒脉冲.
- 用Ecoflex涂层的3D纳米塑基板 (NPS) 进行了高效的塑光热转换.
- 在激光激发后,Ecoflex膜的热膨胀产生了宽带超声波.
主要成果:
- 该PEAT模块从过度驱动的LD获得了40W的最大光学峰值功率.
- 以Ecoflex涂层的NPS显示了八倍的光声学增强,带宽>160%.
- 在一个PEAT集成的微流体芯片上演示了声学原子化,产生气溶滴.
结论:
- 使用PEAT的等离子增强光声学生成为紧型超声传感器提供了一种新的方法.
- 这项技术促进了按需的生物医学应用,包括超声波成像和芯片上的实验室系统.
- 该PEAT系统克服了超声波生成传统大型激光源的局限性.
